Bioremediation of Grease Contaminated Soils Using Indigenous Microorganism

Fatollahi Marani, mina (2018) Bioremediation of Grease Contaminated Soils Using Indigenous Microorganism. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
9.pdf

Download (1MB)

Abstract

Research Aim: Bioremdation is one of the most important and up-to-date technologies in the world to clean contaminated soils. The main objective of this study was bio-degradation of oil using native microorganisms. By separating and purifying the native oil degrading microorganisms from oil-contaminated lands and also investigating and comparing the ability of oil degrading isolates and, finally, introducing most efficient and superior isolates. Research method: To do this research, 3 soil samples which were contaminated with oily residues from the oil factory in Ardabil were sampled. For enrichment, separation and purification of microorganisms, oil degradation. Primary enrichment was initially carried out in a basalmineral medium with 1% (V/V) Olive oil (as the only carbon source). Then, after several enrichment steps, the microbial suspension was isolated and purified into a solid culture medium (which was the same as the culture medium for agar culture by adding 1.5% agar) were cultured on several occasions. During the re- culturing process, strains that were similar in size, color, and colony diameter were omitted. Out of 111 isolates, 66 isolates were obtained and in the second stage, according the population growth rate that Finally, we obtained 46 pure isolates with oil degradation and these isolates were cultivated for further study each week. After testing the synthesis of lipase and biosurfactant enzymes and determining the emulsionability of these isolates, the isolates that produced the highest lipase or biosurfactant enzymes as superior oil separators. Eight selected isolates were selected to evaluate the removal rate of fat in dishes containing (perlite): in the form of a pilot design, three effective isolates were selected for Biodegradationof oily residues. Findings: The results showed that all microbial isolates had the ability to synthesize the lipase enzyme, and the enzymes activity for the isolates were B272, B162, B170, C72 and C90, respectively, with (38.66, 66/36, 33/38 , 33/39, 33/36 U / ml). The next step was to test the emulsifiiy activity for the isolated was of A13, A61, B224 and C20 (67%, 65, 66/75, and 33/89), which high potential for synthesis of biosurfactant, were selected as the superior isolates. Finally total of 9 selected isolates showed potential in olive oil seedlings. In the final stage of the study, 9 selected isolates were inoculated to estimate the rate of oil degradation (the same spent bleaching earth was mixed: perlite, with a ratio of 1: 4) over a period of 45 days and based on the percentage of remaining fat in experimental units, the ability of the isolates in fat degradation were compared and three isolates remnanted lipid B170, B272 and C72 respectively had ( 1.78, 2.20, 2.04 (gr) ) lipid and they introduced as superior oil separators. Finally, after molecular identification based on sequencing of S rRNA 16 gene, three isolates B170, B272 and C72 were identified: Bacillus sp, Pseudomonas sp. and Lysinibacillus sphaericus, respectively. Conclusion: Considering the high potential of superior isolates in oil decomposition and dyeing of soil, this technology seems to be applied to re-use of modified spent bleaching earth.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: زیست پالایی خاک های آلوده¬ی به روغن با استفاده از ریزموجودات بومی
Persian Abstract: هدف: زیست¬پالایی یکی از فناوری¬های مهم و به روز دنیا جهت پاک¬سازی خاک¬های آلوده است. هدف اصلی از این پژوهش، تجزیه¬ی ¬زیستی روغن با استفاده از ریزجانداران بومی بود. جداسازی و خالص¬سازی ریزجانداران بومی تجزیه¬کننده¬ی روغن از اراضی آلوده به پسماند روغنی و در ادامه، بررسی و مقایسه توانمندی جدایه¬های تجزیه کننده¬ی روغن و در نهایت معرفی جدایه-های کارامد و برتر بود. روش‌شناسی پژوهش: برای انجام این پژوهش، 3 نمونه خاک آلوده به پسماند روغنی از اطراف کارخانه روغن در اردبیل نمونه¬برداری شد. برای غنی¬سازی، جداسازی و خالص¬سازی ریزجانداران تجزیه¬کننده¬ی روغن، ابتدا در محیط¬کشت پایه معدنی همراه با 1% حجمی روغن زیتون ( به عنوان تنها منبع کربن)، غنی¬سازی اولیه¬ای صورت گرفت و سپس بعد از چند مرحله غنی¬سازی، سوسپانسیون میکروبی را جهت جداسازی و خالص¬سازی به محیط کشت جامد (که همان محیط کشت پایه معدنی با افزودن آگار 5/1% بدست آمده بود)، در چند نوبت کشت داده شدند. طی مراحل تجدیدکشت سویه¬هایی را که از لحاظ اندازه و رنگ و قطر کلنی شباهت زیادی به یکدیگر داشتند، حذف کرده و از 111 جدایه¬ی خالص¬سازی شده به 66 جدایه رسیده و در مرحله¬ی دوم از روی نرخ رشد جمعیت، جدایه¬هایی با کدهای مشابه و میزان رشد جمعیت نزدیک به هم که در مرحله¬ی اول حدف نشده بودند را حذف کرده و در نهایت 46 جدایه خالص با قابلیت تجزیه¬ی روغن باقی ماندند که این جدایه¬ها جهت مطالعه¬ی بیشتر هر هفته تجدید کشت شدند. پس از انجام تست سنتز آنزیم لیپاز و بیوسورفکتانت و تعیین قابلیت امولسیون¬کنندگی این جدایه¬ها، جدایه¬هایی که بالاترین مقدار آنزیم لیپاز و یا بیوسورفکتانت را تولید کردند به عنوان جدایه¬های برتر تجزیه¬کننده¬ی روغن انتخاب شدند. 9 جدایه منتخب را جهت برآورد میزان حذف چربی به ظروف حاوی (خاک رنگبر: پرلیت)، در قالب یک طرح آزمایشی منتقل کرده و در نهایت سه جدایه¬¬ی کارامد و برتر در تجزیه¬ی زیستی پسماند روغنی انتخاب شدند. یافته‌ها:نتایج نشان دادند که تمامی جدایه¬های میکروبی قابلیت سنتز آنزیم لیپاز را داشتند و جدایه¬های B272، B162، B170، C72 و C90 به ترتیب با تولید ( U/ml 66/38، 66/36، 33/38، 33/39، 33/36)، قابلیت سنتز بالاترین میزان آنزیم لیپاز را داشتند. در مورد فعالیت امولسیون¬کنندگی نیز جدایه¬های A13 ، A61، B224 و C20 به ترتیب با مقدار ( 67%، 65، 66/75، 33/89) قابلیت بالایی را در سنتز بیوسورفکتانت داشته و به عنوان جدایه¬های برتر سنتزکننده¬ی بیوسورفکتانت انتخاب شدند. در نهایت جمعاً 9 جدایه¬ی منتخب توانمندی بالایی درتجزیه¬ی ¬روغن زیتون داشته و در مرحله¬ی نهایی پژوهش، 9 جدایه¬ی منتخب را جهت برآورد میزان تجزیه¬ی روغن به (¬پسماند روغنی همان خاک رنگبر دفع شده: پرلیت، با نسبت 1:4 ) در طی بازه¬ی زمانی 45 روز، تلقیح کرده و از روی میزان درصد چربی باقیمانده در واحدهای آزمایشی قابلیت و توانمندی جدایه¬ها در تجزیه¬ی چربی را مقایسه کرده و از روی میزان چربی باقیمانده که از 3 گرم چربی شاهد به سه جدایه¬ی B170، B272 و C72 با مقدار ( 78/1، 20/2 و 04/2 گرم) چربی رسیده که میزان درصدحذف چربی این سه جدایه به ترتیب (67%/40، 76/26، 32) شد و این سه جدایه به عنوان جدایه¬های برتر تجزیه کننده¬ی روغن معرفی شدند. در نهایت پس از شناسایی مولکولی بر اساس تعیین توالی ژن S rRNA 16، سه جدایه¬ی B170، B272 و C72 به ترتیب: با عنوان باکتری¬های باسیلوس سویه sp ، سودوموناس سویه sp و لیزینی باسیلوس فائریکوس شناخته شدند. نتیجه گیری: با توجه به پتانسیل بالای جدایه¬های برتر در تجزیه روغن و اصلاح خاک رنگبر، این تکنولوژی برای استفاده¬ی مجدد از خاک رنگبر اصلاح شده، کاربردی به نظر می¬رسد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Ghavidel, AkbarUNSPECIFIED
Soltani Toolarood, Ali AshrafUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
sharari, merajUNSPECIFIED
heidari, amirUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Date Deposited: 02 Mar 2021 06:31
Last Modified: 02 Mar 2021 06:31
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/13121

Actions (login required)

View Item View Item